100L可燃冰跑5萬公里的汽車需要什麼技術?
精彩提前
與其想方設法的證明其不可能性,不如討論如何讓其成為可能!
文▍田忠朝
有句話說「中國網路崛起要從抵制噴子開始!」,當然,這只是一句玩笑話,但也說明咱中國人確實比較喜歡發表意見!比如說 「可燃冰」,當央視說「100L可燃冰能讓汽車跑5萬公里」時,大家的第一反應不是噴就是懟,都想證明自己是學霸!但我覺得,與其證明「100L可燃冰為什麼不能跑5萬公里」沒有多大意義,還不如討論如何讓其成為可能!想想人類探月、貝多芬聾了彈鋼琴,有哪一件在當時被認為是可能的?但最後都成功了!今天就來和大家討論一下,什麼技術能夠實現汽車100L可燃冰跑5萬公里的夢想!
「100L可燃冰跑5萬公里」是怎麼算出來的?
根據央視的演算法,現在的燃氣計程車,加100L氣大約可以跑300km。而100L可燃冰可以釋放16700L天然氣(氣態),也就是可以跑167*300km=50100km。
這種演算法很明顯是錯誤的,我們現在所說的計程車加100L氣,是指20MPa下的液態天然氣100L,而100L可燃冰可釋放16700L天然氣是指氣態天然氣,換算成液態80L都不到,實際汽車可能300km都跑不到。
這時候專家又說了,不是靠燒天然氣來跑的,而是靠燃料電池,通過電池反應堆把化學能直接轉化為電能。
那麼100L可燃冰能讓燃料電池汽車跑多遠?
酸性介質下甲烷燃料電池的方程式為:CH4+2O2=CO2+2H2O+802kJ
就是說1 mol的甲烷完全反應,可以釋放802KJ的能量,甲烷摩爾質量為16.04g/mol,而甲烷在標準狀態下密度為 0.77Kg/m3。
由此, 100升可燃冰釋放出16400L氣態甲烷,也就是16.4 m3,通過燃料電池催化完全反應,能夠釋放(16.4 m3)×(770g/m3)÷(16.04g/mol) ×(802kj /mol)=631400KJ的能量,算下來是(631400KJ)÷(3600KJ/Kwh)=(175.4Kwh),理論上也就是175.4度電。而實際上天然氣燃料電池的電化學效率大約為60%,所以實際發電也就175.4×0.6≈105度電。
以特斯拉Model S在經濟速度均速行駛狀態下,百公里耗電量大約14度,這樣105度電大約支持特斯拉Model S續航105÷14=7.5百公里=750km,雖然比直接燃燒天然氣經濟多了,但離5萬公里還是差了很遠!
那麼100L可燃冰能讓燃料電池汽車跑多遠?
理論上有!利用核聚變,跑50萬公里都可以!
高中物理有提到,1L水中可以提取30mg的氘,而30mg氘核聚變產生的能量相當於300L汽油。(這是有理論依據的,愛因斯坦可以擔保!有興趣的可以去研究一下質能方程E=mc2,核聚變反應)
而100L可燃冰燃燒後,可以獲得100L水(原來含有80L水,燃燒後大約產生20L),讓這水中的氘全部參加核聚變,所釋放的能量,就相當於30000L汽油,以每百公里油耗6L算,30000L汽油就可以讓汽車跑50萬公里。
所以說,只要技術能實現,別說5萬公里,就是50萬公里也有可能!想想現在充話費送手機,估計到了那一天,買核燃料就送汽車了!
奧迪核動力概念車,內部搭載核聚變反應堆、電池、電動機、冷卻系統和電磁車身穩定系統
現在的問題是:
1,氘可以從水中提取,完全沒有必要燃燒天然氣,多此一舉!
2,目前所說的核動力都是核裂變,可控的核聚變只存在於實驗室中,氫彈是核聚變但不可控,更不用說用到汽車上了。
但現在做不到並不代表未來不能實現,畢竟科技進步這麼快,不要讓時代局限了你的思維!夢想總還是要有的,萬一哪天實現了呢?
END
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